JPS62184474A - 静電荷像現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像担体表面に形成した静電荷像を現像する方
法に関するものであり、特に磁性キャリアと磁性トナー
とからなる現像剤を使用して、磁気ブラシ法によって現
像する方法に関する。

〔従来の技術〕

画像担体表面に形成した静電荷像を現像する場合には、
一般には磁気ブラシ法が使用されている。

而して磁気ブラシ現像に使用される現像剤としては、磁
性キャリアと非磁性トナーとを混合した二成分系現像剤
が多い。一方現像剤として樹脂と磁性粉による一成分系
現像剤を使用する方法もある。

前者の二成分系現像剤を使用する方法においては。

画像濃度および解像度の良好な画像が得られる反面、中
間調の再現性が劣るという問題点がある。

一方後者の一成分系現像剤を使用する方法においては、
トナー帯電量の増加に伴うトナーの帯電凝集現象の惹起
、スリーブ上のトナー不足による現像不足等の問題点が
ある。これらの問題点を解決する手段として１例えば特
開昭５９−１６２５６３号および同５９−２１６１４９
号公報に記載のような、磁性キャリアと磁性トナーとを
混合した現像剤が提案されており、前記従来の二成分系
現像剤および一成分系現像剤の両者の長所を併有するも
のとされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年複写機の多様化および小型化に伴って、現像装置自
体にも小型化の要請が強くなり、構成要素である永久磁
石ロールおよびスリーブの直径も次第に小さくなってい
る。而して上記磁性キャリアと磁性トナーとからなる現
像剤を使用する現像方法においては、キャリアとトナー
との撹拌のために永久磁石ロールを回転させる方式が有
効とされている。しかしながら、小径の永久磁石ロール
を使用する場合には２周速を確保するために高速回転を
させる必要があり、１２００〜１７００ｒｐｍにも及ぶ
こととなり、騒音が大となり、複写機周辺の事務環境を
著しく悪化させるという問題点がある。また回転数が大
であるため、製作精度も高くする必要もあり、生産性を
低下させる問題点もある。

本発明は前記のような問題点を解消し、現像画質を低下
させることなく、騒音の発生のない、かつ構成部材の生
産性を低下させることのない静電荷像現像方法を提供す
ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点解決のために１本発明においては下記のよう
な技術的手段を採用した。すなわち。

Ａ１画像担体表面に静電荷像を形成し、前記画像担体表
面に対向して配置しかつ内部に磁界発生部材を備えた非
磁性スリーブ上に磁性キャリアと磁性トナーとを混合し
てなる現像剤を供給し。

前記磁界発生部材により形成した磁気ブランを前記画像
担体表面に摺擦して現像する静電荷像現像方法において
。

Ｂ、前記磁界発生部材と非磁性スリーブとを各々逆方向
に回転させる。

Ｃ９非磁性スリーブには交流電圧と共に前記静電荷像と
同極性の直流電圧を重畳して印加する。

という技術的手段を採用したのである。

而して前記非磁性スリーブが回転する方式であるため、
磁性トナーの搬送力が強いのみならず。

非磁性スリーブ内に設けた磁界発生部材が逆方向に回転
するものであるから、非磁性スリーブ上における磁性ト
ナーの自転力が大きくなり２画質が良好になるという効
果を期待できる。また交流電圧は現像部において磁性ト
ナーに積極的に電荷を注入して脈動電界中における現像
性向上のために印加するのであるが、ピーク対ピーク値
ｖ　ｐ−ｐが低いとバイアスの効果がなく、高すぎると
画像濃度を低下させるため、８００〜３２００Ｖの範囲
がよい。なお上記交流電圧の周波数が低いと２画像に縞
模様が発生するので３００　Ｈｚ以上が必要であり、好
ましくは４００〜１６００Ｈｚがよい。更に上記交流電
圧と重畳して印加する直流電圧は。

画質のカブリ防止の作用を有し、１００〜２００Ｖの範
囲が好ましい。

本発明に用いるキャリアは、公知のものが使用できるが
５画質の点からは、マグネタイトやソフトフェライト（
Ｎｉ　−Ｚｎ系、　Ｍｇ−Ｚｎ系、　Ｃｕ−Ｚｎ系。

Ｂａ−Ｎｉ−Ｚｎ系等）からなる酸化鉄キャリアが好ま
しい。

また２本発明に用いる磁性トナーは、定着用樹脂と磁性
粉と、必要に応じ種々の、添加物（電荷制御剤、抵抗調
節剤、流動性改質剤等）を加えて。

調整される。

上記定着用樹脂は、定着方式に応じて適宜選定すればよ
い（例えば特開昭５７−９７５４５号公報参照）。−例
として熱ロール定着方式の場合は。

スチレン・アクリル系共重合体、スチレン・ブタジェン
共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂及びそれら
の混合樹脂が挙げられる。

上記磁性粉としては、フェライト、マグネタイトをはじ
めとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す元
素を含む合金あるいは化合物が使用できるが、トナー中
に含有せしめるために平均粒径が０．１〜３μｍ程度の
ものが望ましい。そしてトナーの保磁力は実質的に磁性
粉の保磁力により定まるので、磁性粉の種類を変えるこ
とによりトナーの保磁力を調整できる。

本発明で用いる現像剤は、キャリアとトナーとを混合し
て調整されるが１両者の混合比を重量比で３０〜９０ニ
ア０−１０とすることが望ましい。

キャリアの配合量が３０重量％未満であると、トナーが
飛散し易くなり、又スペントトナー量が増え、一方キャ
リアの配合量が９０重量％をこえると１画像のキレが甘
くなり、チリ、ニジミが発生する。

現像剤の搬送方式は、キャリアの磁気的凝集を防ぐため
に、少なくともスリーブを回転させる方式が望ましい。

またスリーブと永久磁石ロールとを同方向もしくは逆方
向に回転させる方式でもよい。

現像ギャップは、磁気ブラシと感光体との接触幅を確保
するために１．Ｏｎ以下が適当であるが。

磁気ブラシが感光体に軟かく接触するために０．３龍以
上が望ましく、好ましい範囲は０．４〜０．６龍である
。ドクターギャップは、現像ギャップに応じて設定すれ
ばよい。

なお９本発明において、現像剤の磁気特性は。

振動試料型磁力計（東英工業製ＶＳＭ−３型）を用いて
最大５ＫＯｅの磁場で測定するものとする。

〔実施例〕

図は本発明の実施例における装置を示す要部断面図であ
る。図において１はトナ一槽であり、フェライトキャリ
アと磁性トナーとを混合してなる現像剤２を収容する。

トナ一槽ｌの底部には表面にＮＳ磁極を有する永久磁石
ロール３と、ステンレス鋼その他の非磁性材料により、
中空円筒状に形成したスリーブ４とを同軸的に、かつ矢
印方向に回転自在に設ける。次に５は感光体であり、前
記永久磁石ロール３を備えたスリーブ４と現像ギャップ
Ｄを介して矢印方向に回転自在に設ける。

スリーブ４には交流電圧と直流電圧とを重畳して印加す
る電源と接続する。なお上記直流電圧は前記感光体５上
に形成される静電荷像と同極性とする。

以上の構成により９図に示すように永久磁石ロール３お
よびスリーブ４を各々矢印方向に相互に逆回転させれば
、トナ一槽１内に収容された現像剤２はドクターギャッ
プｄを経てスリーブ４上で自転しながらスリーブ４と共
に矢印方向に搬送され、前記永久磁石ロール３による磁
気ブラシを形成して、感光体５の表面を摺擦する。従っ
て感光体５の表面に形成した静電荷像を現像することが
できるのである。この場合スリーブ４は、外径１６〜２
５　＋ｕで１００〜５００ｒｐｔｓとするのがよい。

次に画像評価に使用した磁性キャリアおよび磁性トナー
について記述する。

フェライトキャリア　　　　　　　６０重量％（日立金
属製ＫＢＮ−１００ 粒径７０〜１４０μｍ） 磁　　１生　　ト　　す　　−　　　　　　　　　　　
　４０重里％磁性トナーは下記の配合比および工程によ
って作成した。

スチレンアクリル樹脂　　　　　　４８部（セキスイ化
学工業製　Ｒ５２０） マグネタイト　　　　　　　　　　　５０部（戸田工業
製　ＥＰＴ５００） 電荷制御剤　　　　　　　　　　　　２部（オリエント
化学型　ボントロンＥ８１）上記混合物を２００℃で混
練、冷却固化後、粉砕処理し、シリカ（日本アエロジル
製　Ｒ９７２）を０．５部添加して、１２０℃で熱処理
２分級等の処理により平均粒径５〜２０μｍ９体積固有
抵抗（ＤＣ４ｋＶ／ｃｍで測定）５Ｘ１０”Ω・ｃｍの
磁性トナーとした。

以上のようにして作成した磁性トナーおよび前記フェラ
イトキャリアを混合してなる現像剤を使用して画像評価
を行なった。まず感光体５としてセレンドラム（直径６
０璽１φ９周速１００＋ｕ／秒）を使用し、　　＋８０
０Ｖに一様帯電後、露光して表面に静電荷像を形成した
。現像装置には、ステンレス鋼製、外径２０龍φのスリ
ーブ４および外径１６ｍ−φ、８極対称着磁、スリーブ
４上の表面磁束密度６５０Ｇの永久磁石ロール３を使用
した。

なおスリーブ４および永久磁石ロール３の回転数は各々
３００ｒｐｍおよび９００ｒｐｍとし、現像ギャップＤ
＝０．５朋、ドクターギャップｄ＝ｏ、３龍で現像後、
昔通祇に転写してヒートロールにより。

定着温度１８０℃、定着圧力１　、０　ｋｇ　／　ｃｍ
の条件で定着を行なった。種々の交流電圧および直流電
圧によって得た画像を評価した結果を表に示す。

以下余白 （注）　Ｖｐ−ｐ　　ピーク対ピーク値ｆ　　　周波数 表から明らかなように２本発明のＮｏ、２〜５およびＮ
ｏ、７においては、濃度および解像度共に高く、かつカ
ブリが発生しない。これに対してＮｏ。

１においてはｖ　ｐ−ｐが低いため濃度および解像度が
何れも低く、かつ直流バイアス電圧を印加しないのでカ
ブリが発生する。またＮｏ、６においては直流バイアス
電圧の印加によりカブリの発生はないが、ｖｐ−ｐが高
すぎるため濃度および解像度が何れも低い。

本実施例においては、磁性キャリアとしてフェライトキ
ャリアを使用する例を示したが、鉄粉。

マグネタイト等の他の磁性キャリアでも作用は同一であ
る。また直流電圧は何れも正のものを示したが、負の電
圧とすることもできることは勿論であり、要するにセレ
ンドラム等の画像担体表面に形成する静電荷像と同極性
であればよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を奏することができる。

（１１バイアスとして交流電圧と直流電圧とを重畳して
印加することにより、現像効率を高めることができ、鮮
明かつ高品質の画像が得られる。

（２）直径が小さいロールであっても高速回転をさせる
必要がな（、スリーブは低速回転であるから騒音の発生
がなく、静かな事務環境を形成し得る。

（３）比較的重量の大きい永久磁石ロールを回転させる
必要がないため、運転動力が少ないのみならず、永久磁
石ロールの製作精度、特に振れの公差を必要以上に大き
くする必要がなく、生産性を大幅に向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例における装置を示す要部断面図であ
る。 ３：永久磁石ロール、４ニスリーブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像担体表面に静電荷像を形成し、前記画像担体
   表面に対向して配置しかつ内部に磁界発生部材を備えた
   非磁性スリーブ上に磁性キャリアと磁性トナーとを混合
   してなる現像剤を供給し、前記磁界発生部材により形成
   した磁気ブラシを前記画像担体表面に摺擦して現像する
   静電荷像現像方法において、前記磁界発生部材と非磁性
   スリーブとを各々逆方向に回転させ、非磁性スリーブに
   は交流電圧と共に前記静電荷像と同極性の直流電圧を重
   畳して印加したことを特徴とする静電荷像現像方法。
2. （２）交流電圧が８００〜３２００Ｖ（周波数ｆ≧３０
   ０Ｈｚ）、直流電圧が１００〜２００Ｖである特許請求
   の範囲第１項記載の静電荷像現像方法。